Il s’agit d’établir les bilans des flux de matières (polluants, nutriments) en réponse aux fluctuations climatiques et aux pressions anthropiques, de comprendre les mécanismes qui règlent leurs transferts, de modéliser ces bilans et ces mécanismes de transfert, de déterminer l’impact des contaminants sur le vivant en allant de l’organisme à la communauté (diatomées, macro-invertébrés, poissons). La modélisation est utilisée comme outil de prédiction intégratif de ces transferts notamment vis-à-vis des formes de l’azote en relation avec les facteurs de forçage (changement de pratiques agricoles et changements globaux). D’un point de vue R&D et gestion, il s’agit de diagnostiquer la qualité des eaux (des précipitations, des solutions de sols, et des eaux du ruisseau), des sols, des sédiments et des écosystèmes aquatiques dans ces milieux fortement anthropisés, de déterminer l’impact des dispositifs (bandes enherbées, ripisylves…) et des mesures agri-environnementales (fertilisation raisonnée) sur la qualité des eaux et des milieux aquatiques, d’établir des scénarios de qualité des eaux et des milieux aquatiques en réponse à des changements climatiques, à des changements d’occupation des terres et de pratiques agricoles et à la mise en place de dispositifs agri-environnementaux, et enfin de déterminer des indicateurs biologiques pertinents de l’état de santé des écosystèmes aquatiques et de la réponse des écosystèmes aux pressions.